[发明专利]一种利用粪便污水培养产油微藻的方法

权利要求书

1.一种利用粪便污水培养产油微藻的方法，它包括：（1）粪便污水的前处理：固液分离、絮凝脱水、好氧堆肥、厌氧处理、兼氧处理、好氧处理、膜生物反应处理和臭味治理后得到的达标排放液体，该液体不含微生物，悬浮物小于3mg/L，pH6-9,氨氮含量30-35mg/L,总磷含量1-6mg/L, 它直接作为微藻的培养液，处理得到的沼气收集备用；

其中：它还包括以下步骤：

（2）微藻扩种和驯化培养：在无菌室中，将产油微藻的藻种接入5个装有2L F/2培养液的锥形瓶中，摇匀，微藻藻种的初始密度为(200-300)*10⁴个细胞/mL，将微藻藻种接种在F/2培养液的中，微藻与F/2培养液体积比是1：（4-6)，在22-26℃，光照和黑暗的时间周期为14h:10h，光照强度1800-2000 lux的条件下进行扩种培养，每隔6-8小时向每个锥形瓶中通入一次CO₂气体，CO₂的通气速率2-5 L/min，每次通气时间为3分钟，当锥形瓶中的微藻个数达到(20-100)*10⁴个细胞/mL时，得到了扩种培养后藻液；将上述5个锥形瓶中的扩种培养后藻液转接到装有步骤（1）微藻的培养液的1号光生物反应器中进行驯化培养，扩种培养后藻液与1号光生物反应器内装有的微藻的培养液的体积比为1:1-1:4，1号光生物反应器的体积为50L，驯化培养温度为22-26℃，光照和黑暗的时间周期为14h:10h，在光照强度为1800-2000 lux的条件下进行驯化培养，每隔6-8小时向光生物反应器中通入一次CO₂气体，CO₂通气速率3-6 L/min，每次通气时间为5分钟；驯化培养1-2天后藻种适应培养液，开始繁殖生长，繁殖生长中的培养液称为藻液,当藻液的吸光度（OD₆₈₀）达到0.5—0.8时进行步骤（3a）；

（3a） 微藻扩大培养：将步骤（2）中的藻液放入2号光生物反应器中，2号光生物反应器的体积为50L，培养温度保持为22-26℃，光照和黑暗的时间周期为12h:12h，光照强度为2500-4000lux，每隔6-8小时向光生物反应器中通入一次CO₂气体， CO₂通气速率3-6 L/min，每次通气时间为5分钟，培养36-48小时后，当藻液的吸光度（OD₆₈₀）达到1.8—2时进入步骤（4）；

（3b） 微藻扩大培养：将从步骤（4）中返回的藻液放入2号光生物反应器中，同时将步骤（1）中微藻的培养液加入到2号光生物反应器中，加入步骤（1）中微藻的培养液的量为2号光生物反应器的体积为减去将从步骤（4）中返回的藻液体积，2号光生物反应器的体积50L，培养温度保持为22-26℃，光照和黑暗的时间周期为12h:12h，光照强度为2500-4000lux，每隔6-8小时向光生物反应器中通入一次CO₂气体， CO₂通气速率3-6 L/min，每次通气时间为5分钟，培养36-48小时后，当藻液吸光度（OD₆₈₀）达到1.8—2时进入步骤（4）；

（4）微藻脂质含量的积累：将从步骤（3a）或（3b）中送来的藻液放入3号光生物反应器中，3号光生物反应器的体积为50L，光照和黑暗的时间周期为16h:8h, 光照强度调整为6000-8000lux，CO₂通气速率降低为1-3 L/min,3-4小时向光生物反应器内送一次CO₂，每次通气时间为5分钟，培养3-5天后，当藻液的吸光度（OD₆₈₀）达到2.5—3.2时，97.5%-98%的藻液进行步骤（5）的微藻的浓缩；2%-2.5&的藻液返回步骤（3b）进行微藻扩大培养；

（5）微藻的浓缩：将从3号光生物反应器中送来的藻液通过输送泵送入膜反应器中，膜反应器内部安装有超滤膜，超滤膜下方装有CO₂气体的通气管，藻液中的液体由超滤膜表面的孔径进入，由超滤膜中心汇集成为清水排出，没有排出去的藻液被截留在膜生物反应器外，成为浓缩液，在超滤膜过滤时，从通气管向膜生物反应器中充入CO₂气体，用CO₂气体清除掉超滤膜表面的粘附物，CO₂气体的通入量与超滤膜投影面积的比为100-200Nm³/m²/h,膜生物反应器中浓缩液分成两部分，其中占浓缩液体积比的10%—20%的浓缩液返回步骤（4）的3号光生物反应器中继续进行培养，以提高微藻的吸光度，浓缩液体积比的80—90%的送步骤（6）；

（6）微藻的收集：将从步骤（5）中送来的浓缩液送入离心机中，在6000转/分钟的条件下进行离心，液体被抛出离心机，微藻留在离心机中，将留在离心机上的微藻取出收集，并在80-110℃下烘干12小时，得到比重为0.4-0.75 g/L的微藻，微藻的总脂肪含量占微藻总重量的20-30%；

上述CO₂气体为CO₂和空气的混合气体，其中CO₂的体积含量为总混合气体的6-8%(V/V)。